Практическое занятие №7

Сервисные программы 

Управление  скоростью вращения вентилятора SpeedFan

 Способы управления скоростью вращения вентилятора:

  1. Первый способ: переключение в BIOS функции, регулирующей работу вентиляторов
  2. Второй способ: управление скоростью вентилятора методом переключения
  3. Третий способ: регулировка скорости вращения вентилятора изменением величины питающего тока
  4. Четвертый способ: регулировка скорости вращения вентилятора с помощью реобаса
  • Быстродействие современного компьютера достигается достаточно высокой ценой – блок питания, процессор, видеокарта зачастую нуждаются в интенсивном охлаждении. Специализированные системы охлаждения стоят дорого, поэтому на домашний компьютер обычно ставят несколько корпусных вентиляторов и кулеров (радиаторов с прикрепленными к ним вентиляторами).

    Схема компьютерного кулера

     

  • Получается эффективная и недорогая, но зачастую шумная система охлаждения. Для уменьшения уровня шума (при условии сохранения эффективности) нужна система управления скоростью вращения вентиляторов.Разного рода экзотические системы охлаждения рассматриваться не будут. Необходимо рассмотреть наиболее распространенные системы воздушного охлаждения.

    Чтобы шума при работе вентиляторов было меньше без уменьшения эффективности охлаждения, желательно придерживаться следующих принципов:

    1. Вентиляторы большого диаметра работают эффективнее, чем маленькие.
    2. Максимальная эффективность охлаждения наблюдается у кулеров с тепловыми трубками.
    3. Четырехконтактные вентиляторы предпочтительнее, чем трехконтактные.
    Таблица сравнения водяного охлаждения с воздушным

    Таблица сравнения водяного охлаждения с воздушным.

    Основных причин, по которым наблюдается чрезмерный шум вентиляторов, может быть только две:

    1. Плохая смазка подшипников. Устраняется чисткой и новой смазкой.
    2. Двигатель вращается слишком быстро. Если возможно уменьшение этой скорости при сохранении допустимого уровня интенсивности охлаждения, то следует это сделать. Далее рассматриваются наиболее доступные и дешевые способы управления скоростью вращения.

Изначально скорость вращения определяется и устанавливается мат.платой на основе показателей о температуре и настроек, указанных в BIOS. Однако, далеко не всегда, не смотря на всякие технологии умной регулировки (QFan и иже с ними), оная внятно делает свою работу, а посему крутилки либо вкалывают излишне сильно (часто именно так и бывает), что создает не иллюзорный шум, либо слишком слабо (редко), что повышает температуры. Как быть? Варианта три: попытаться настроить всё в BIOS, воспользоваться специализированными программами, либо физически ковырять что-то с питанием.

 

СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА

 

ПЕРВЫЙ СПОСОБ: ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ В BIOS ФУНКЦИИ, РЕГУЛИРУЮЩЕЙ РАБОТУ ВЕНТИЛЯТОРОВ

 

Функции Q-Fan control, Smart fan control и т. д. поддерживаемые частью материнских плат, увеличивают частоту вращения вентиляторов при возрастании нагрузки и уменьшают при ее падении. Нужно обратить внимание на способ такого управления скоростью вентилятора на примере Q-Fan control. Необходимо выполнить последовательность действий:

  1. Войти в BIOS. Чаще всего для этого нужно перед загрузкой компьютера нажать клавишу «Delete». Если перед загрузкой в нижней части экрана вместо надписи «Press Del to enter Setup» появляется предложение нажать другую клавишу, сделайте это.
  2. Открыть раздел «Power».
  3. Перейти на строчку «Hardware Monitor».
  4. Заменить на «Enabled» значение функций CPU Q-Fan control и Chassis Q-Fan Control в правой части экрана.
  5. В появившихся строках CPU и Chassis Fan Profile выбрать один из трех уровней производительности: усиленный (Perfomans), тихий (Silent) и оптимальный (Optimal).
  6. Нажав клавишу F10, сохранить выбранную настройку.

ВТОРОЙ СПОСОБ: УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ ВЕНТИЛЯТОРА МЕТОДОМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ

 

Распределение напряжений на контактах

Рисунок 1. Распределение напряжений на контактах.

Для большинства вентиляторов номинальным является напряжение в 12 В. При уменьшении этого напряжения число оборотов в единицу времени уменьшается – вентилятор вращается медленнее и меньше шумит. Можно воспользоваться этим обстоятельством, переключая вентилятор на несколько номиналов напряжения с помощью обыкновенного Molex-разъема.

Распределение напряжений на контактах этого разъема показано на рис. 1а. Получается, что с него можно снять три различных значения напряжений: 5 В, 7 В и 12 В.

Для обеспечения такого способа изменения скорости вращения вентилятора нужно:

  1. Открыв корпус обесточенного компьютера, вынуть коннектор вентилятора из своего гнезда. Провода, идущие к вентилятору источника питания, проще выпаять из платы или просто перекусить.
  2. Используя иголку или шило, освободить соответствующие ножки (чаще всего провод красного цвета – это плюс, а черного – минус) от разъема.
  3. Подключить провода вентилятора к контактам Molex-разъема на требуемое напряжение (см. рис. 1б).

Двигатель с номинальной скоростью вращения 2000 об/мин при напряжении в 7 В будет давать в минуту 1300, при напряжении в 5 В – 900 оборотов. Двигатель с номиналом 3500 об/мин – 2200 и 1600 оборотов, соответственно.

Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов

Рисунок 2. Схема последовательного подключения двух одинаковых вентиляторов.

Частным случаем этого метода является последовательное подключение двух одинаковых вентиляторов с трехконтактными разъемами. На каждый из них приходится половина рабочего напряжения, и оба вращаются медленнее и меньше шумят.

Схема такого подключения показана на рис. 2. Разъем левого вентилятора подключается к материнке, как обычно.

На разъем правого устанавливается перемычка, которая фиксируется изолентой или скотчем.

 

ТРЕТИЙ СПОСОБ: РЕГУЛИРОВКА СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА ИЗМЕНЕНИЕМ ВЕЛИЧИНЫ ПИТАЮЩЕГО ТОКА

 

Для ограничения скорости вращения вентилятора можно в цепь его питания последовательно включить постоянные или переменные резисторы. Последние к тому же позволяют плавно менять скорость вращения. Выбирая такую конструкцию, не следует забывать о ее минусах:

  1. Резисторы греются, бесполезно затрачивая электроэнергию и внося свою лепту в процесс разогрева всей конструкции.
  2. Характеристики электродвигателя в различных режимах могут очень сильно отличаться, для каждого из них необходимы резисторы с разными параметрами.
  3. Мощность рассеяния резисторов должна быть достаточно большой.
Электронная схема регулировки частоты вращения

Рисунок 3. Электронная схема регулировки частоты вращения.

Рациональнее применить электронную схему регулировки частоты вращения. Ее несложный вариант показан на рис. 3. Эта схема представляет собой стабилизатор с возможностью регулировки выходного напряжения. На вход микросхемы DA1 (КР142ЕН5А) подается напряжение в 12 В. На 8-усиленный выход транзистором VT1 подается сигнал с ее же выхода. Уровень этого сигнала можно регулировать переменным резистором R2. В качестве R1 лучше использовать подстроечный резистор.

Если ток нагрузки не более 0,2 А (один вентилятор), микросхема КР142ЕН5А может быть использована без теплоотвода. При его наличии выходной ток может достигать значения 3 А. На входе схемы желательно включить керамический конденсатор небольшой емкости.

 

ЧЕТВЕРТЫЙ СПОСОБ: РЕГУЛИРОВКА СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА С ПОМОЩЬЮ РЕОБАСА

 

Реобас – электронное устройство, которое позволяет плавно менять напряжение, подаваемое на вентиляторы.

В результате плавно изменяется скорость их вращения. Проще всего приобрести готовый реобас. Вставляется обычно в отсек 5,25”. Недостаток, пожалуй, лишь один: устройство стоит дорого.

Устройства, описанные в предыдущем разделе, на самом деле являются реобасами, допускающими лишь ручное управление. К тому же, если в качестве регулятора используется резистор, двигатель может и не запуститься, поскольку ограничивается величина тока в момент пуска. В идеале полноценный реобас должен обеспечить:

  1. Бесперебойный запуск двигателей.
  2. Управление скоростью вращения ротора не только в ручном, но и в автоматическом режиме. При увеличении температуры охлаждаемого устройства скорость вращения должна возрастать и наоборот.

 

 

Сравнительно несложная схема, соответствующая этим условиям, представлена на рис. 4. Имея соответствующие навыки, ее возможно изготовить своими руками.

Изменение напряжения питания вентиляторов осуществляется в импульсном режиме. Коммутация осуществляется с помощью мощных полевых транзисторов, сопротивление каналов которых в открытом состоянии близко к нулю. Поэтому запуск двигателей происходит без затруднений. Наибольшая частота вращения тоже не будет ограничена.

Работает предлагаемая схема так: в начальный момент кулер, осуществляющий охлаждение процессора, работает на минимальной скорости, а при нагреве до некоторой максимально допустимой температуры переключается на предельный режим охлаждения. При снижении температуры процессора реобас снова переводит кулер на минимальную скорость. Остальные вентиляторы поддерживают установленный вручную режим.

Схема регулировки с помощью реобаса

Рисунок 4. Схема регулировки с помощью реобаса.

Основа узла, осуществляющего управление работой компьютерных вентиляторов, интегральный таймер DA3 и полевой транзистор VT3. На основе таймера собран импульсный генератор с частотой следования импульсов 10-15 Гц. Скважность этих импульсов можно менять с помощью подстроечного резистора R5, входящего в состав времязадающей RC-цепочки R5-С2. Благодаря этому можно плавно изменять скорость вращения вентиляторов при сохранении необходимой величины тока в момент пуска.

Конденсатор C6 осуществляет сглаживание импульсов, благодаря чему роторы двигателей вращаются мягче, не издавая щелчков. Подключаются эти вентиляторы к выходу XP2.

Основой аналогичного узла управления процессорным кулером являются микросхема DA2 и полевой транзистор VT2. Отличие только в том, что при появлении на выходе операционного усилителя DA1 напряжения оно, благодаря диодам VD5 и VD6, накладывается на выходное напряжение таймера DA2. В результате VT2 полностью открывается и вентилятор кулера начинает вращаться максимально быстро.

Как датчик температуры процессора используется кремниевый транзистор VT1, который приклеивают к радиатору процессора. Операционный усилитель DA1 работает в триггерном режиме. Переключение осуществляется сигналом, снимаемым с коллектора VT1. Точка переключения устанавливается переменным резистором R7.

 

 

 SpeedFan

В методичке указаны действия для версии 4.44

Вам следует ознакомиться с 4.52 - последняя версия

Ход работы

Скачать можно СкачатьСкачать SpeedFan бесплатно 

 

Данная программа предназначена для регулирования скорости кулеров в системном блоке, однако ее создатели добавили и множество прочих нужных возможностей.

Основные функции:

  • анализируется обстановка жесткого диска;
  • регулируется колебание и напряжение материнской платы;
  • отображение в настоящий момент информации по графику;
  • произведение записи информации в файл;
  • регулируется скорость кулеров.

Еще одной необходимой особенностью утилиты считается параметр «События» (Events) – представляет собой многочисленные операции (e-mail-рассылка, применение дополнений, сигнал либо всплывающий знак сообщения), в случае нарушения норматива предназначенного параметра. Наиболее распространенный случай - всплывающие оповещения,т.е. когда процессор делается «горячим» (температурный режим поднимается больше положенной нормы).

Принцип действия:

SpeedFan считается программой, которая считывает показатели температурного режима, частоту вращения вентилятора, различных напряжений со своего компьютера и отображает их. Эта информация уже скрытой не является.

Преимущества программы:

  • онлайн-база жестких дисков, чтобы сравнивать приобретенные сведения с заводскими;
  • регулирование частотных колебаний системной шины, быстроты кулера;
  • утилита получает доступ к данным о положении IDE, SCSI, SATA винчестеров;
  • возможно отображение напряженности, быстроты вращения вентиляторов, температурного режима;
  • имеются параметры запуска с командной строки;
  • быстрота кулера регулируется в соотношении с температурным режимом в самом компьютере.
  • SpeedFan считается мощнейшим инструментом. Данная утилита весьма полезна, она сможет отыскать причины по непредсказуемым перезагрузкам либо предупреждать, когда стоит поменять жесткий диск. Утилита помогает существенно снизить шум в процессе работы либо в период просмотра кинофильма. Однако требуется доступность к многочисленным ресурсам на материнской плате, ведь совершенно не каждое оборудование «любит» данный тип доступа.

Само собой программа полностью бесплатна, правда, не поддерживает русский язык, но не беда ибо, в общем-то и так всё понятно. При первом запуске может вылезти такое вот окошко:

speedfan запуск

Жмем галочку «Do not show again» и тыркаем в кнопочку «Close«. Перед собой мы далее увидим такое вот окно программы:

speedfan использование

 

Поле «Cpu Usage» и индикаторы рядом показывают текущую загрузку процессора и его ядер. Кнопки «Minimize» и «Configure» позволяют свернуть программу, либо открыть её настройки.

Галочка «Automatic fan speed» включает автоматическую регулировку вращения. Пользоваться можно, но смысла, как такового, в общем-то нет, иначе зачем Вы вообще ставили эту программу, если Вас всё устраивало как есть? :)

Дальше идет набор текущих показателей скоростей вращения тех или иных вентиляторов (слева) и температур комплектующих (справа). Рассказываю, что есть что в случае с показателем скорости вращения (измеряется в RPM, т.е в количестве оборотов в минуту):

  • SysFan — показывает скорость вращения крутилки (я имею ввиду вентилятор), подключенного к гнезду SysFan на мат.плате. Это может быть как кулер, установленный на чипсете, так и любой другой, попросту воткнутый в этот разъем (все разъемы на мат.плате подписаны соответствующим образом)
  • CPU0 Fan — показывает скорость вращения крутилки на процессоре, т.е вентилятора воткнутого в разъем CPU_Fan на мат.плате.
  • Aux0 Fan — рассказывает о текущей скорости вращения вентилятора, подключенного к разъемуAUX0
  • CPU1 Fan — аналогично CPU0, но только если у Вас есть второй процессор или разъем для кулера с меткой CPU1_Fan
  • Aux1 Fan — аналогично Aux0, т.е показывает скорость вращения для кулера, воткнутого в разъемAUX1_Fan
  • PWR Fan — бывает, что здесь указана скорость вращения кулера, установленного в блоке питания(не всегда), либо попросту скорость того вентилятора, что воткнут в разъем PWR_Fan на там.плате
  • Fan1Fan3 — прочие крутилки-обдувалки

Каждому параметру тут соответствует разъем на мат.плате и почти любой кулер можно воткнуть в любой из оных и тогда его показатель будет отображаться в соответствующей графе. Естественно, что оный должен быть воткнут через маленький 3-pin-разъем в мат.плату, а не запитан от блока питания. Чтобы было наглядно давайте покажу Вам фото.

Правильный разъем и правильное гнездо (гнездо на картинке 4-pin, а разъем 3-pin), чтобы возможно было смотреть и регулировать скорость вращения:

3-pin разъем
3-pin разъем

«Неправильный» разъем, т.е запитка от блока питания, которая не позволяет мониторить скорость вращения с помощью программы:

4pin на блоке питания

Тобишь, если при сборке у Вас часть кулеров (например корпусных) запитана от БП вышепоказанным разъемом, то рекомендую залезть в компьютер и перевоткнуть оные в мат.плату, дабы можно было рулить вентиляторами как вздумается.

Справа от вышеописанных значений, как я уже говорил, указаны температуры. Лично по мне, оные снимаются недостаточно точно и адекватно, а посему рекомендую пользоваться аналогами вроде HWMonitor или AIDA64 и уже на базе них делать выводы.

speedfan регулировка скорости

А теперь самое вкусное. Ниже, напротив каждой надписи Speed01-06, есть стрелочки, нажимая на которые мы можем регулировать скорость вращения того или иного вентилятора. Собственно, они то нам и нужны. Попробуйте поиграться с оными, подвигав их вверх-вниз и Вы увидите насколько тише/громче может работать Ваш компьютер :)

К слову, чтобы понять какая графа скорость какого кулера регулирует просто наблюдайте за изменением значенийRPM. Естественно, что не рекомендуется отключать вентиляторы совсем, дабы не спалить чего-нибудь и, само собой, что необходимо одновременно смотреть на температуры при регулировке значений.